Question

【題目】小明用刻度尺、兩端開口的玻璃管、橡皮膜和水等器材測(cè)鹽水的密度，操作步驟如下：

①將玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，出現(xiàn)圖甲所示的現(xiàn)象，說(shuō)明水對(duì) ____有壓強(qiáng)．

②用刻度尺測(cè)出玻璃管中水柱的高度為h1(如圖甲所示)．

③將玻璃管緩慢插入裝有鹽水的燒杯中，直到橡皮膜表面與水平面相平，測(cè)出管底到鹽水液面的高度為h2(如圖乙所示)．

(1)用小明測(cè)得的物理量推導(dǎo)出鹽水密度的表達(dá)式為ρ鹽水= _____(水的密度用ρ水表示)．

(2)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，小明測(cè)得的鹽水密度值比真實(shí)值偏 _____，這主要是操作中的第 ____步造成的．

Answer 1

【答案】 容器底部 h1/h2ρ水 大 ②

【解析】①玻璃管中不倒入水時(shí)，橡皮膜是平的．倒入水后，其向下突起，說(shuō)明水對(duì)其有一個(gè)向下的壓強(qiáng)．
（1）當(dāng)橡皮膜的表面相平時(shí)，鹽水對(duì)其向上的壓強(qiáng)與水對(duì)其向下的壓強(qiáng)相等．即：p鹽=p水．利用測(cè)得的鹽水的深度h2和其密度ρ鹽，表示出p鹽；即：p鹽=ρ鹽gh2．同理表示出p水，即：p水=ρ水gh1．兩者相等即：ρ鹽gh2=ρ水gh1．由此可以求得鹽水的密度：．
（2）根據(jù)圖示的h1、h2的測(cè)量過(guò)程可知，甲圖中底部的橡皮膜裝的水在乙圖中被擠壓上去，那么乙中液面上升高度是小于甲中橡皮膜被擠壓上去的高度的，因?yàn)榧字邢鹌つさ臋M截面積小于玻璃管橫截面積，橡皮膜中的水體積一定，那么水上升高度就小．所以h1應(yīng)該在圖乙中測(cè)，h1是玻璃管底部到玻璃管中液面的距離，所以本實(shí)驗(yàn)中，小明測(cè)出的h1的值比真實(shí)值大，h2是對(duì)的，所以導(dǎo)致了的結(jié)果偏大．
故答案為：①容器底部；（1）；（2）大；②．